تأثیر زاویه ورود هوای گرم توسط دریچه‌های نواری بر شرایط آسایش حرارتی و مصرف انرژی در یک تالار اجتماعات

نوع مقاله: علمی-ترویجی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی مکانیک و مدیرگروه پژوهشی انرژی در ساختمان و آسایش حرارتی دانشگاه بیرجند، بیرجند * بیرجند، صندوق پستی376/97175، zolfaghari@birjand.ac.ir

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند

چکیده

در این تحقیق به کمک دینامیک سیالات محاسباتی به تحلیل اثرات زاویه ورود هوا از دریچه­های نواری بر شرایط آسایش حرارتی و مصرف انرژی در سیستم گرمایش یک تالار اجتماعات با سیستم تهویه جابه­جایی پرداخته شده است. برای این منظور دریچه­های نواری ورود هوا روی دیوارهای اطراف با چهار زاویه مختلف قرار داده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، برای رسیدن به شرایط یکسان آسایش حرارتی برای حالتی که زاویه ورود هوا از دریچه­ها به ترتیب برابر 60­، 45، 30­، 0­ قرارداده شود، دمای هوای ورودی باید به ترتیب برابر با  4/20، 6/20، 8/20، 1/21 باشد. همچنین نتایج نشان می­دهد که با افزایش زاویه هوای ورودی نسبت به افق، دما و سرعت میانگین در این ناحیه حضور افراد کاهش می­یابد. علاوه بر این، تخلیه افقی هوا به تالار اجتماعات موجب توزیع یکنواخت­تر شرایط آسایش حرارتی و مصرف انرژی بیشتر می­شود. همچنین نتایج بیانگر آن است که میزان درصد کاهش مصرف انرژی نسبت به حالت تخلیه افقی برای حالت­هایی که زاویه ورود هوا از دریچه­ها برابر 60­، 45 و 30­ باشد، به ترتیب برابر با 2/7%، 4/4% و 5/2% می­باشد.

کلیدواژه‌ها


[1]   G. Kim, L. Schaefer, Tae S. Lim, J. T. Kim, Thermal comfort prediction of an underfloor air distribution system in a large indoor environment, Energy and Buildings 64(2013)323-331.

[2]   H.B. Awbi, Ventilation of Buildings, E&FN Spon, London, 1998.

[3]  L. Magnier, R. Zmeureanu, D. Derome, Experimental assessment of the velocity and temperature distribution in an indoor displacement ventilation jet,Building and Environment 47 (2012) 150-160.

[4]   G. Cao, H. Awbi, R. Yao, Y.Fan, K. Sirén, R. Kosonen, J. Zhang, A review of the performance of different ventilation and airflow distribution systems in buildings, Building and Environment 73 (2014) 171-186.

[5] W. Sun, K.W.D. Cheong, A. K. Melikov, Subjective study of thermal acceptability of novel enhanced displacement ventilation system and implication of occupants’ personal control,Building and Environment 57 (2012) 49-57.

[6]   W. Chakroun, K. Ghali, N. Ghaddar, Air quality in rooms conditioned by chilled ceiling and mixed displacement ventilation for energy saving,Energy and Buildings 43 (2011) 2684–2695.

[7]   A. W. Woods, Sh. Fitzgerald, S. Livermore, A comparison of winter pre-heating requirements for natural displacement and natural mixing ventilation,Energy and Buildings 41 (2009) 1306–1312.

[8]   B.F. Yu, Z.B. Hu, M. Liu, H.L. Yang, Q.X. Kong, Y.H. Liu, Review of research on air-conditioning systems and indoor air quality control for human health, International Journal of Refrigeration32(2009)3–2 0

[9]   J.V.D.KOOI, A Methodology for Indoor Airflow Computations and Energy Analysis for a Displacement Ventilation System, Energy and Buildings, 14(1990)259-271.

[10]  K.W.D. Cheong, E. Djunaedy, Y.L. Chua, K.W. Tham, S.C. Sekhar, N.H. Wong, M.B. Ullah, Thermal comfort study of an air-conditioned lecture theatre in the tropics, Building and Environment 38 (2003) 63 – 73.

[11]  J. Lau, Q. Chen, Floor-supply displacement ventilation for workshops, Building and Environment 42 (2007) 1718–1730.

[12] F. Causone, F. Baldin, B. W. Olesen, S. P. Corgnati, Floor heating and cooling combined with displacement ventilation: Possibilities and limitations, Energy and Buildings 42 (2010) 2338–2352.

[13] H. Chen, S. Janbakhsh, U. Larsson, B. Moshfegh, Numerical investigation of ventilation performance of different air supply devices in an office environment, Building and Environment 90 (2015) 37-50

[14] M. H. Fathollahzadeh, G. Heidarinejad, H. Pasdarshahri, Prediction of thermal comfort, IAQ, and energy consumption in a dense occupancy environment with the under floor air distribution system, Building and Environment 90(2015) 96-104.

[15] Q. Chen, W. Xu, A zero-equation turbulence model for indoor airflow simulation, Energy and Buildings 28 (1998) 137-144.

[16] P. O. Fanger, Thermal comfort analysis and applications in environmental engineering, New York: McGraw-Hill, 1970.

[17] ANSI/ASHRAE, Standard 55-2010. Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., 2010.

 [18] ISO7730, Moderate thermal environments—Determination of the PMV and PPD indices and specification of the conditions for thermal comfort, International Standards Organization, 1994.